1. 首页 > 灵异事件

从高楼跳下:为何会被摔扁而不是穿入地面

在广义相对论发表后的短暂的几年内,阿尔伯特爱因斯坦成为家喻户晓的名字,那时的爱因斯坦犹如天王巨星,生龙活虎而又广为人知,他,也许还有卓别林成为了大众媒体的统治者。人们追随他的成果并对之充满期望,因为他对广义相对论的研究如此精彩绝伦,他改写了引力理论,人们希望他能再接再厉并期盼能目睹这一切发生。

尽管爱因斯坦成果显赫,他并没有满足,他马上把目光转向更为伟大的目标,将对引力的新发现与当时唯一的另一已知作用统一,那就是电磁力。仅在几十年前电磁力本身才完成了自己的统一。18世纪中期,电力和磁力引发了无数科学家的研究兴趣,这两种力仿佛有着某种奇怪的联系,发明家塞缪尔摩尔斯将两者运用到新发明装置中,例如电报机。

从高楼跳下:为何会被摔扁而不是穿入地面

一个电脉冲通过电报线向千里之外的磁体发送信号,产生相似的点号和波折号称为摩尔斯电码,它可以使信息在不到一秒的时间里传送到五湖四海。尽管电报机轰动一时,但它的工作的基本数学原理仍然是个未解之谜。

但是对于苏格兰科学家麦克斯韦而言,电力和磁力终将归于统一是顺理成章之事。如果你曾在暴风雨来临时,站在山顶上,你就会明白电力和磁力的关系是如此紧密。当带电粒子流动时就像闪电,它会产生磁场,可以从罗盘上找到证据。

沉迷于对这种联系的研究麦克斯韦决定以数学的语言解释电力和磁力之间的关系,这项研究有了新发现,麦克斯韦发现了由四个精美的数学方程组成的方程组,他们将电力和磁力统一成为了“电磁力”,就像之前的牛顿,麦克斯韦的统一让我们离解开宇宙的奥秘更近了一步。

从高楼跳下:为何会被摔扁而不是穿入地面

这项成果意义重大,那些不同的现象通过这种方式联系了起来,这又是一个多种多样的现象都基于同一种结构或原理的例子。想象一下你能想到的任何和电磁有关的事情都可以用四个非常简单的方程表达,是很不可思议的。爱因斯坦认为那是物理界最为辉煌的时刻之一,他非常钦佩麦克斯韦的成果。

大约在麦克斯韦将电力和磁力统一的50年后,爱因斯坦很有信心,如果他可以把新引力理论与麦克斯韦的电磁力整合,他将得出一个主方程,足以描述万事万物,乃至整个宇宙。爱因斯坦坚信宇宙运行在着一个高于一切的共通的每秒模式,他之所以钻研统一场理论,答案很简单,那就是他想了解造物主的秘密,探究万物的法则。

如今,这就是弦理论的目标,统一我们所认知到的一切,从宇宙的诞生到银河系宏伟的涡旋,以一条原理一条主方程囊括一切。牛顿已经将天堂与凡间用引力统一到了一起,麦克斯韦已经将电力和磁力统一,爱因斯坦则思考这余下的一切,试图寻找到“万物至理”,可以包含所有宇宙的法则,那就是将引力新原理与电磁力结合。

爱因斯坦的确有很多理由,其中之一也许是对美的追求,也就是对于简洁的追求,另一个或许是物理事实,就像引力的速度等于光速,所以如果他们的传播速度相同,也就意味着他们有某种潜在的对称性。

从高楼跳下:为何会被摔扁而不是穿入地面

但是当爱因斯坦开始尝试整合引力学和电磁学时,他发现两者之间不同之处远远多过相似之处。我们一般认为引力十分强大,但是与电磁力相比,其实相当微弱,有个简单的实验可以证明,想象下如果你要从很高的建筑物跃下,事实上,不要只是想象,我们都在电视上甚至现实中看过跳楼的瞬间,毫无疑问你肯定会被摔扁。但重要的是,你想过没有,是什么防止你穿入地面,然后猛烈撞击到地核呢?

这听起来很奇怪,答案就是电磁力。如果你留意过原子的结构就会知道,组成世界万物包括你我的原子内部99%以上的是空的空间,事实上原子内部的原子核和电子只占据了不到1%的空间,剩下的全部是虚空,那也就意味着你我本身99%以上都是空的,按理说当你落到地面后受到地心引力牵引,应该直接穿过地面,因为地面也是由原子组成的,也基本全是空的,但事实上你并不会穿过地面!我们看到的一切,从你到我,到周围的建筑物,都是由许多很小的原子组成,每个原子表层带着一个负电荷,所以当你的原子与水泥地的原子相撞,电荷互相排斥的力量是如此强大,只是你落下的那一小块水泥地就可以抵御整个地球的引力,防止你继续往下掉,事实上,电磁力比上亿倍的地心引力还要强大。

从高楼跳下:为何会被摔扁而不是穿入地面

听上去有点奇怪,因为地心引力让我们的双脚着地,可以让地球绕着太阳转动,但是事实上只有庞然大物之间才能感受到引力的存在,但是在原子层面,引力是个相当微弱的力。对于爱因斯坦,整个两个截然不同的力是一场艰苦的战斗,更糟糕的是,物理世界翻天覆地的变化他却置若罔闻,爱因斯坦有点落伍了。

爱因斯坦一路辉煌到1920年左右,他当然很希望可以继续将理论游戏玩转,继续取得伟大成就,但是他失败了。上世纪20到30年底人才辈出,爱因斯坦曾掌握的特定技巧和工具虽然获得过举世瞩目的成就,但是似乎已经不再适应之后当时的物理界。没有人否认爱因斯坦的伟大,但爱因斯坦之后肯定会有比他更伟大的物理学家,这是毫无疑问的,这也是人类科学能够快速发展的关键。

声明:部分文章和图片来源于网络,版权归原作者所有,如有侵权,请联系删除:allen585858@qq.com。本站发布此信息目的在于传播更多信息,与本网站立场无关,不保证该信息(包括但不限于文字、数据及图表)准确性、真实性、完整性等。本文地址:https://www.qiwenya.com/lysj/30735.html

联系我们

在线咨询:点击这里给我发消息

微信号:weixin888

工作日:9:30-18:30,节假日休息